cours signaux - Sciences de l`Ingénieur

CARACTERISTIQUES DES SIGNAUX
Définition : Un signal est la variation d’une grandeur électrique qui peut être soit une tension soit un
courant.
1- Classification
Il existe 3 grands types de signaux :
 Les signaux analogiques
Ce sont des signaux qui varient de façon continue dans le temps, il ne sont pas représentatifs
d’une logique particulière.
Exemples :
 Tension image de la température extérieure
 Tension image de l’ensoleillement
 Tension image de la vitesse du vent.
 Les signaux logiques
Ils ne peuvent prendre que deux valeurs distinctes, ils sont donc discontinus et chacune des
valeurs correspond à une logique particulière.
Exemples :
 La température extérieure > 10°C => U=5V sinon U=0V
 Présence de lumière. => I=5mA absence I=0mA
 Vitesse du vent > 20m/s => U=5V sinon U=0v
 Les signaux numériques
Ils ressemblent aux signaux logiques mais leur signification est différente, ils représentent un
nombre codé en binaire.
Exemples : Signal numérique représentatif d’une dimension sur une machine outil, d’une
température sur un thermomètre numérique ...
2- Mode de représentation
On représente les tensions et les courants dans un repère orthonormé. On indique sur l’axe des
abscisses, le temps et son unité. On indique sur l’axe des ordonnées la grandeur représentée ainsi que
son unité (multiple ou sous-multiple).
Lorsque la grandeur en ordonnée est une tension issue d’un circuit logique on parle de chronogrammes.
(Graphe en fonction du temps).
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3- Caractérisation
 On caractérise un signal par :
 Sa forme.
 Sa période T en seconde(s) ou sa fréquence f = 1/T en hertz (Hz).
 Son amplitude.
 Sa valeur moyenne.
 Sa valeur efficace.
 Formes particulières : Sinusoïdale, triangulaire, rectangulaire.
Sinusoïdale
Ve (V)
amplitude
t (s)
T
Triangulaire
Ve (V)
amplitude
t (s)
T
Rectangulaire
Ve (V)
amplitude
t (s)
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 Un signal est toujours la somme de deux composantes, une constante ou continue (la valeur
moyenne) et l’autre variable.
U
Composante variable
t
+

U
Composante continue

=
t
U
Signal complet
t
 On dit d’un signal qu’il est alternatif si sa valeur moyenne est nulle .
 Cas particulier d’un signal alternatif sinusoïdal : dans ce cas on définit une valeur dite efficace
(pour caractériser le fait que le passage de ce signal dans une résistance pure provoque un
dégagement de chaleur malgré une valeur moyenne nulle).
U efficace =Umax/ √2
 Cas particulier d’un signal rectangulaire
Pour définir avec précision la forme du signal on précise le rapport cyclique du signal.
α = Durée du niveau haut/période du signal
Ve (V)
tH
Ici le rapport cyclique vaut tH / T = 0.5
t (s)
T
remarque : le rapport cyclique est  1
 Calcul de la valeur moyenne de signaux simples
On calcule la valeur moyenne d’un signal en faisant la somme sur une période des aires se trouvant
entre la courbe et l’axe des abscisses en comptant positives les aires situées au dessus de l’axe et
négatives celles situées au dessous et en divisant le tout par la période.
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